RADAR 技術：自動運転車の未来を形作る

RADAR technology: Shaping the future of autonomous vehicles は、公開された証拠がインターネットインフラ、ガバナンス、運営上の依存関係、または市場の可視性に関連しているため、BTW Media によってプロファイルされています。

• 自動運転車は、人間の介入なしにコンピューターが自動的かつ安全に運転することを可能にするスマートカーの一種です。
• 自動運転車はナビゲーションに多くのセンサーを利用しています。ほとんどの自動運転車では、カメラ、LiDAR、RADAR の組み合わせが、滑らかな運転のための画像化、検出、測距、追跡、走行位置検出機能を提供する主要なセンサーセットを構成しています。
• 自動運転車に使用される RADAR には、パルス RADAR と FMCW RADAR の 2 種類があります。

自動車メーカーはナビゲーションのために多くのセンサーに注力しています。カメラ、LiDAR、RADAR が連携して、滑らかな運転のための画像化、検出、測距、追跡、走行位置検出機能を提供する主要センサーセットを形成します。

RADAR 技術は、信頼性の高い正確な環境認識、長距離検出、冗長性、適応走行制御、衝突回避能力を提供することで、自動運転車において重要な役割を果たします。

自動運転車産業の繁栄

自動運転車は、自動運転車、運転手不要車、コンピューター運転車、車輪付き移動ロボット、ロボタクシーとも呼ばれ、人工知能、ビジョンコンピューティング、RADAR、監視装置、全地球測位システムを活用して、人間の積極的な操作なしにコンピューターが自動的かつ安全に運転できるようにするスマートカーの一種です。

自動運転車は、コンピューターシステムによって運転者なしの運転を可能にするスマートカーで、人間の運転者を部分的にまたは完全に置き換え、道路上の危険を回避し交通状況に対応しながら A 地点から B 地点へ移動します。自動運転車は、交通、都市計画、環境保護に多大な影響を与えるでしょう。

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先進運転支援システム（ADAS）は、少なくとも 1920 年代から実験が行われてきました。最初の ADAS は、1948 年にRalph Teetorによって発明されたクルーズコントロールでした。最初の半自動運転車は、1977 年に日本の筑波の機械工学研究所によって開発されました。Google の自動運転車は、2012 年 5 月に米国初の自動運転車ライセンスを取得しました。

自動運転車市場は、技術の進歩、規制の進展、業界パートナーシップ、消費者の信頼と受容を高める取り組みによって急速に進化しています。継続的な革新、協力、規制の明確化が、自動運転技術の将来の成長と採用を形作るでしょう。

現在、自動運転車の市場シェアは従来の車両に比べてまだ比較的小さいですが、いくつかの企業が自動運転車開発の最前線に立ち、輸送の未来を形作っています。自動運転車市場はダイナミックであり、新しいプレーヤーと革新が絶えずその状況を形成しています。

Waymo は、自動運転車技術のリーダーとして広く認識されています。もともと Google のプロジェクトであった Waymo は、センサー、AI アルゴリズム、実環境での徹底的なテストの組み合わせを用いて、完全自動運転システムの開発に注力しています。彼らは商業的な自動運転ライドシェアサービスを開始し、さまざまな車両プラットフォームで自動運転能力を拡大するために取り組んでいます。

Tesla もまた、自動運転技術に多額の投資を行っています。彼らの Autopilot システムは、高度な運転支援機能を提供し、完全自動運転能力に向けて継続的に進化しています。Tesla は、自社の車両フリートから多くのデータを収集し、AI アルゴリズムを改善し、安全性と自律性を強化しています。

Cruise は、General Motors（GM）に買収され、自動運転車業界の主要プレーヤーです。彼らはライドシェアと配達サービスのための完全自動運転車の開発に注力しています。Cruise は多額の投資とパートナーシップを受けており、自動運転車市場で主要な競合他社として位置付けられています。

従来の自動車会社ではありませんが、NVIDIA は自動運転車向けの AI ハードウェアおよびソフトウェアソリューションを提供する重要なプレーヤーです。NVIDIA DRIVE などのプラットフォームは、さまざまなメーカーや開発者の自動運転システムを駆動しています。NVIDIA のテクノロジーは、自動運転車の認識、意思決定、計算能力を向上させるために不可欠です。

自動運転車における RADAR 技術の利用

業界は、人間が運転する車両から自動運転車または自律走行車への移行を目の当たりにしてきました。自動車メーカーは、自動運転車がナビゲーションに多くのセンサーに依存しているため、センサー技術の研究開発に注力しています。

センサーのおかげで、自動運転車は運転中の人間の相互作用を必要としません。信頼性の高いビジョンを構築するために、自動運転車では幅広いセンサーが使用されています。センサーは、自動運転車が運転環境内の障害物や閉塞を検出し、事故を引き起こすことなく移動するのに役立ちます。

自動運転車では、さまざまなセンサーが連携して正確な検出システムを形成しています。ほとんどの自動運転車では、カメラ、LiDAR（光による検出と測距）、RADAR（電波による検出と測距）の組み合わせが、滑らかな運転のための画像化、検出、測距、追跡、走行位置検出機能を提供する主要なセンサーセットを構成しています。

これらのセンサー機能は重複しており、これにより近くの物体の 3 次元形状、距離、速度を検出することができます。

LiDAR と RADAR の動作原理は同じです。LiDAR はレーザービーム（光波）を使用して 2 つの物体間の距離を決定します。LiDAR で使用される光波の代わりに、RADAR は電波に依存しています。障害物から戻ってくる電波が装置に到達するまでの時間を用いて、自動運転車の環境内の障害物の距離、角度、速度を計算します。

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自動運転車における RADAR は、24、74、77、79 GHz の周波数で動作し、それぞれ短距離レーダー（SRR）、中距離レーダー（MRR）、長距離レーダー（LRR）に対応しています。それぞれわずかに異なる機能を持っています：

SRR 技術は、自動運転車において死角監視、車線維持支援、駐車支援を可能にします。

MRR センサーは、障害物の検出が 100〜150 メートルの範囲で、ビーム角度が 30°〜160°の範囲で使用されます。SRR 技術は、自動運転車において死角監視、車線維持支援、駐車支援を可能にします。

MRR センサーは、障害物の検出が 100〜150 メートルの範囲で、ビーム角度が 30°〜160°の範囲で使用されます。自動距離制御とブレーキ支援は、LRR レーダーセンサーによってサポートされます。

自動運転車における RADAR 技術は、ミリ波を使用して動作し、ミリメートル精度を提供します。自動運転車の RADAR でミリ波を使用することで、障害物の検出において高い解像度を保証し、位置と動きの決定においてセンチメートル精度を実現します。自動運転車の他のセンサー技術と比較して、RADAR は曇り、雪、雨、霧などの視界が悪い状況でも信頼性高く動作します。

自動運転車で使用される RADAR の種類

自動運転車で使用される RADAR には、パルス RADAR と FMCW RADAR の 2 種類があります。

パルス RADAR では、装置からパルスが送信され、信号の周波数は動作全体を通じて一定に保たれます。FMCW RADAR では、パルスが連続的に送信されます。パルスは動作全体を通じて変調され、周波数は送信時間にわたって変化します。

FMCW RADAR は、その距離分解能と奥行き知覚の高さから、自動運転車において主流です。自動車メーカーによる広範な研究開発により、パルスおよび FMCW RADAR の高度なバリエーションが継続的に開発されていくでしょう。Cadence ソフトウェアは、自動運転車だけでなく、航空宇宙、防衛、商業アプリケーション向けにエンドツーエンドの RADAR システムを開発するためのシミュレーションツールを提供しています。